中国粮食生产与要素投入实证研究

摘要:通过分析中国粮食生产的现状,选择与粮食生产密切相关的农业化肥施用量、粮食播种面积、成灾面积、农业机械总动力、农业劳动力、有效灌溉面积和农业科技三项费用七个投入要素,建立OLS估计模型,进行回归分析,同时对要素进行相关分析,把握各种投入要素动态变化规律,旨在找出目前影响中国粮食生产的最显著的投入要素。

关键词:粮食生产;投入要素;相关分析;回归分析

中图分类号:F42文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)12-0171-03

一、中国粮食生产及要素投入的现状

(一)中国粮食生产的现状

从1996―2007年的十二年间,中国粮食生产大致走过了一个“U”字形的发展轨迹。1996年,粮食产量首次达到10 091亿斤,之后的1998年达到10 246亿斤,1999年达到10 168亿斤。但随后五年粮食生产连续下滑,2003年粮食产量下滑到8 614亿斤。2004年开始,中国粮食生产稳步发展,实现粮食连续五年增产,连续三年突破10 000亿斤,2008年高达105 741.8亿斤。

(二)要素投入的现状

1.化肥施用量的增加对中国粮食生产的贡献。农业化肥施用量对中国粮食生产的发展起到了积极的推动作用。中国的化肥施用量由1990年的2 590.3万千克逐年提高到2008年的5 239万千克,历年的增长幅度平均可达5.91%,2008年农业化肥施用量翻了一番。在中国农业化肥施用量增加的同时,中国粮食生产也得到了大幅度提高,粮食产量从1990年的44 624万吨到2008年的52 870.9万吨。

2.粮食生产播种面积约束加大。2004―2008年这四年间,耕地面积平均每年减少约600万亩。1996年、2008年两年的粮食产量同样是10000亿斤水平,但面临的耕地资源条件却大不一样。1990年中国耕地面积130 066.7千公顷亿亩,到2008年减少为121 715.9千公顷,净减少了8 350.8千公顷。

3.自然灾害的发展概况。中国的自然灾害主要包括旱灾、洪涝、地震、滑坡、泥石流、低温灾害、台风等,其中水灾、旱灾是灾害中的灾害。

从上图可知,水灾的成灾率要远远高于旱灾的成灾率,特别是1998年的水灾成灾率高达50%以上,当年的粮食增长率极速下降。随成灾率的上升,粮食增产率下降;反之,上升。

4. 农业机械总动力的使用状况。中国农业机械总动力从1990―2008年呈线性上升趋势。农业机械的广泛应用,减轻了农民的劳动强度,提高了生产效率。小型农机耕散地、插秧,大中型农业机械耕整地、精量播种,收获作业的效率是人工几倍甚至几十倍。中国农业机械总动力从1990―2008年呈线性上升趋势。发展农业机械化是缓解季节性短缺劳动力矛盾,保障粮食稳定发展的重要措施。

5.中国农业劳动力的变化及特征。农业劳动力指达到一定年龄具有劳动能力的农业劳动者,是农业生产力中的决定因素。农业劳动力的数量是指农业中达到一定劳动年龄的人口数。1990―1995年中国农业劳动力人数分别为33 336万、32 335万,2008年中国农业劳动力人数降低到28 056万。农业劳动力总体呈初中及以下女性化特征;老龄化趋势显现;农业劳动力主要从事农作物种植业。

6.提高农业有效灌溉面积。近年来,中国农业有效灌溉面积不断增加,截至2008年,全国农田有效灌溉面积达到58 471.7千公顷,约占全国耕地面积的54.8%。仍有将近一半的农田得不到有效灌溉,只能“靠天吃饭”。主要由于农田水利建设存在投入不足、设施和设备老化失修、投入渠道分散等多个问题。此外,农业用水不合理和大量浪费的情况普遍存在。许多地方仍采用大水漫灌的灌溉方式,渠道渗漏现象严重。

7.农业科技三项费用。中国农业科技三项费用2009年达到25.18亿元,是2001年10亿元的2.5倍。农业科技的结晶,让中国粮食产量迅猛增长。推动粮食亩产从1949年的69公斤提高到目前的330公斤。

上述各要素投入对粮食生产的影响程度不尽相同。通过构建模型,运用 Eview5.0计量软件证明各要素对粮食生产的显著性影响。

二、模型设计

(一)设立模型产出函数

本文选择了影响中国粮食生产(Y)的农业化肥施用量(X1万千克)、粮食播种面积(X2千公顷)、成灾面积(X3公顷)、农业机械总动力(X4万千瓦)、农业劳动力数量(X5万人)、有效灌溉面积(X6千公顷)和农业科技三项费用(X7万元)7个因素为解释变量。βi代表产出的弹性系数,μ为随机变量,Y是中国年粮食产量(万吨),是被解释变量。本模型数据来源于2009年中国统计年鉴和中国农业统计年鉴,截取1990―2008年间的时间序列数据。

设粮食生产函数为:Y=β0+■βiXiμ

其中,成灾面积的符号为负,其余均应为正。

(二)用OLS法估计模型

■=- 30001.03+4.554X1+0.500X2-0.122X3-0.359X4-0.816X5

+0.960X6+1.814X7

t值 (-3.27) (5.69)(6.64) (-4.32)(-2.14) (-2.44)(1.98)(1.23)

R2=0.9842,R2=0.9742,F=98.14,DW=2.51

由于R2较大且接近于1,而且F=98.14>F0.05(5,13)=3.02,故认为粮食产出与上述解释变量间总体线性关系显著。

估计结果表明:其与实际的经济意义相符合,粮食生产与化肥施用量、播种面积成正比,与成灾面积成反比。在假定其他变量不变的情况下,当年农业化肥施用量每增长1万千克,粮食产出就增加4.554万吨;粮食播种面积每增加1千公顷,粮食产出增加0.5万吨;灾面积每增加1公顷,粮食产出就减少0.122万吨;有效灌溉面积每增加1千公顷,粮食产出增加0.960万吨;农业科技三项费用每增加1百万元,粮食产出增加1.814万吨。

从截据项与斜率项的t检验值看,X1、X2均大于5%显著性水平下自由度为n-6=13的临界值t0.025(13)=2.16;X3斜率项的t检验值为负,符合经济意义,其绝对值大于t0.025(13)=2.16。但是X4、X5、X6、X7前的斜率项的t检验值小于t0.025(13)=2.16,且X4、X5系数的符号与预期的相反,这表明要素很可能存在严重的共线性。

(三)检验简单相关系数

X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7的相关系数矩阵表如下所示:

由相关系数矩阵可以看出,各解释变量相互之间的相关系数较高,其中X4与X6、X1与X6、X1与X4的相关系数分别为0.979、0.973、0.964,证实确实存在严重多重共线性。采用逐步回归的办法,去检验和解决多重共线性问题。

(四)确定初始回归模型

通过分析粮食生产Y与各变量X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7间的回归,其中X1与Y的R2最大。这充分证明了粮食生产受农业化肥施用量的影响最大,与经验相符合。因此■=38 067.25+

2.313X1选为初始的回归模型。

(五)逐步回归

将其他解释变量依次导入上述初始回归模型■=38 067.25+2.313X1中,寻找最佳回归方程。

因此,最终的粮食生产函数应以Y=f (X1,X2,X3)为最优,拟合结果如下:

Y= - 36 730.44 + 4.56X1 + 0.63X2 - 0.14X3

通过回归分析发现:农业化肥施用量是影响中国粮食生产的最关键因素,农业化肥施用量与粮食生产之间具有高度的线性关系。生产函数分析结果和线性回归分析的结果是基本一致的,农业化肥施用量是影响中国粮食生产的最终重要因素。虽然成灾面积对粮食生产的影响是不大的,但这并不意味着成灾面积对粮食生产的影响可以忽略不计。在逐步回归过程中农业机械总动力、农业劳动力、有效灌溉面积和农业科技三项费用对中国粮食生产有一定的影响,其参数未能通过t检验。最终的粮食生产函数Y=f (X1,X2,X3)为最优。

三、总结与建议

(一)总结

通过上述分析我们可以进一步推断:

1. 粮食播种面积对粮食生产有直接的有限影响。随着中国人口增长,产业结构调整,粮食播种面积逐渐减少,并且从土地稀缺性上可以看出粮食播种面积发展空间是有限的。

2. 农业化肥合理施用能有效提高中国的粮食产量。随着科技的发展,测土配方肥施用对中国粮食生产有显著性的影响,并且成为粮食生产不可或缺的主要因素。

3. 中国是自然灾害频繁发生的国家。农业抗灾能力不强,农业生产尤其是粮食生产,靠天吃饭的局面还没有根本改变。自然灾害对中国粮食生产的严重影响,包括粮食生产受到的影响面广以及粮食产量损失巨大两个方面。其成灾率与粮食生产率成反比,成灾面积越大,粮食生产越低;成灾面积越小,粮食产量越高。

4.农业科技三项费用与有效灌溉面积对中国粮食的生产仅次于农业化肥施用量,现代粮食生产已打破单纯的依靠物质投入转向科技兴农。

(二)建议

首先值得注意的是,农业化肥过量施用并不能促进粮食增产,相反会对于我们的环境带了严重的破坏,导致面源污染;在对农田施肥的过程中要充分把握对农作物的有效灌溉;更重要的是,化肥施用量攀升只是农业科技应用不足条件下农户粗放生产的结果。由此,我们必须认识到单靠化肥的施用来提高粮食产量不是中国现代农业发展的要求,必须与农业科技、播种面积、农业机械总动力和农业劳动力等多个方面协调发展。其次,保证粮食基本播种面积不动摇。协调农业产业内部农林牧渔业土地利用比例,在保证粮食安全的前提下提高粮食的经济效益,不能一味地追求经济效益而盲目扩大经济作物的种植面积。同时通过科技提高单位播种面积粮食产量。再次,自然灾害的不可控制性并不意味着我们对自然灾害束手无策。加大粮种试验,增强粮种的抗旱抗涝抗病虫性;加强农田水利投资建设,提高抵御自然灾害的能力,是提高粮食生产能力的重要策略;同时我们要加大对自然灾害的防范,保护生态环境,减少自然灾害对粮食生产乃至国民经济的损失。最后,农业科技转化为粮食生产力是未来集约型农业的发展方向。

参考文献:

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